设两两独立的三事件A,B,C满足ABC=emptyset,P(A)=P(B)=P(C)<0.5,且P(Acup Bcup C)=(9)/(16),则P(A)=___(小数作答)
设两两独立的三事件A,B,C满足$ABC=\emptyset$,$P(A)=P(B)=P(C)<0.5$,且$P(A\cup B\cup C)=\frac{9}{16}$,则$P(A)=$\_\_\_$(小数作答)
题目解答
答案
我们来一步一步地解决这个概率题。
题目已知条件:
- 事件 $ A, B, C $ 两两独立。
- $ ABC = \emptyset $,即三事件不可能同时发生。
- $ P(A) = P(B) = P(C) = p < 0.5 $。
- $ P(A \cup B \cup C) = \frac{9}{16} $。
目标:
求 $ P(A) = p $ 的值。
第一步:利用概率的并集公式
对于三个事件 $ A, B, C $ 的并集,有:
$P(A \cup B \cup C) = P(A) + P(B) + P(C) - P(AB) - P(AC) - P(BC) + P(ABC)$
但题目中给出 $ ABC = \emptyset $,所以 $ P(ABC) = 0 $。
又因为 $ A, B, C $ 两两独立,所以:
- $ P(AB) = P(A)P(B) = p^2 $
- $ P(AC) = P(A)P(C) = p^2 $
- $ P(BC) = P(B)P(C) = p^2 $
将这些代入公式:
$P(A \cup B \cup C) = p + p + p - p^2 - p^2 - p^2 + 0 = 3p - 3p^2$
又因为题目中给出:
$P(A \cup B \cup C) = \frac{9}{16}$
所以:
$3p - 3p^2 = \frac{9}{16}$
第二步:解方程
两边同时除以 3:
$p - p^2 = \frac{3}{16}$
移项整理:
$p^2 - p + \frac{3}{16} = 0$
这是一个一元二次方程,解这个方程:
$p = \frac{1 \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot \frac{3}{16}}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{1 - \frac{12}{16}}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{\frac{4}{16}}}{2} = \frac{1 \pm \frac{1}{2}}{2}$
所以:
- $ p = \frac{1 + 0.5}{2} = \frac{1.5}{2} = 0.75 $
- $ p = \frac{1 - 0.5}{2} = \frac{0.5}{2} = 0.25 $
第三步:选择符合条件的解
题目中给出 $ P(A) = P(B) = P(C) = p < 0.5 $,所以排除 $ p = 0.75 $。
因此,唯一符合条件的解是:
$\boxed{0.25}$
最终答案:
$\boxed{0.25}$
解析
考查要点:本题主要考查三个事件的并集概率公式、两两独立事件的性质以及二次方程的求解。
解题核心思路:
- 利用三个事件并集的概率公式展开表达式;
- 根据两两独立的条件,将交集概率转化为各自概率的乘积;
- 结合题目中给出的条件($ABC=\emptyset$和$P(A \cup B \cup C)=\frac{9}{16}$),建立关于$P(A)$的方程;
- 解方程并验证解的合理性。
破题关键点:
- 正确应用并集公式,注意$P(ABC)=0$;
- 利用两两独立性简化交集概率的计算;
- 排除不符合条件的解($P(A)<0.5$)。
设$P(A)=P(B)=P(C)=p$,根据题意:
-
展开并集概率公式:
$P(A \cup B \cup C) = P(A) + P(B) + P(C) - P(AB) - P(AC) - P(BC) + P(ABC)$
由于$ABC=\emptyset$,故$P(ABC)=0$。 -
代入两两独立条件:
由两两独立性,$P(AB)=P(A)P(B)=p^2$,同理$P(AC)=p^2$,$P(BC)=p^2$。代入公式得:
$P(A \cup B \cup C) = 3p - 3p^2$ -
建立方程并求解:
根据题意$P(A \cup B \cup C)=\frac{9}{16}$,得:
$3p - 3p^2 = \frac{9}{16}$
化简为:
$p^2 - p + \frac{3}{16} = 0$
解得:
$p = \frac{1 \pm \sqrt{\frac{1}{4}}}{2} = \frac{1 \pm \frac{1}{2}}{2}$
即$p=0.75$或$p=0.25$。因$p<0.5$,故$p=0.25$。